7.3 重力
一.选择题(共11小题)
1.航天员要在完全失重的太空轨道舱中进行体能锻炼,下列活动可采取的是( )
A.用弹簧拉力器健身 B.在跑步机上跑步
C.举哑铃 D.引体向上
2.下列关于重力的说法正确的是( )
A.踢到空中的足球,在上升过程中没有受到重力的作用
B.汽车沿斜坡下行时,受到的重力方向是沿斜面向下的
C.成熟的果实落地,是因它受到重力的作用
D.物体的重心一定在物体上
3.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,如果我们乘宇宙飞船到达月球后,下列说法中正确的是( )
A.地球上质量为6kg的物体,在月球上只有1 kg
B.在地球上重为600N的人,在月球上重为100N
C.一个金属球在月球上的密度仅为它的地球上的六分之一
D.一根轻弹簧,在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力,在月球上只需要1N的拉力
4.图象法是物理学的重要研究方法之一,如图所示的图象不能表示下列哪两个物理量间的关系( )
A.物体所受重力与质量
B.某物质的质量与体积
C.某物质的密度与质量
D.平直公路上匀速行驶汽车的路程与时间
5.下列物体中,所受的重力大约是500N的物体是( )
A.一匹马 B.一本物理课本
C.一支钢笔 D.一名中学生
6.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大
C.g值在地球上任何地方都一样大
D.g值在赤道处大于在北极处
7.关于重力,下列说法中错误的是( )
A.地球上所有物体都受重力的作用
B.重力作用不需要地球与物体相互接触
C.玩具“不倒翁”就是重力作用的结果
D.走钢丝的运动员,手中都握有一根长杆是表演的需要
8.月球对物体的吸引力约为地球的,一个人在地球上能举起200kg的物体,那么到月球上他能举起物体的质量为( )
A.200kg B.1200kg C.kg D.无法计算
9.有一块砖先平放在地面上,然后再竖直放在地面上,则其重心位置( )
A.高度不变 B.高度减小 C.高度增加 D.不能确定
10.如图所示,A、B是两个完全相同的匀质长方形木块,长为l,叠放在一起,放在水平桌面上,端面都与桌边平行。A放在B上,右端有l伸出B外,为保证两木块不翻倒,木块B伸出桌边的长度不能超过( )
A.l B.l C.l D.l
11.关于重力的方向,以下说法正确的是( )
A.一定垂直于地面 B.一定垂直于平面
C.一定垂直于作用面 D.一定竖直向下
二.作图题(共3小题)
12.在图中画出质量为5kg的铅球在空中运动时所受重力的示意图。(取g=10N/kg)
13.图中,一个小球从斜坡上滚下来,请画出小球受到的重力的示意图。
14.一个悬挂在绳子上的小球正在随风飘荡,做出如图位置时小球所受的重力。
三.实验探究题(共4小题)
15.用常见物品探究物体所受的重力大小与物体质量的关系,实验数据记录表中。
所测物品 质量/kg 测得的重力/N 重力与质量的 比值/N kg﹣1
金桔 0.02 0.19 9.5
香蕉 0.05 0.49 9.8
苹果 0.08 0.78 9.7
鸡蛋 0.10 0.98 9.8
(1)实验中所用的主要器材有 。
(2)分析表中的数据可知:物体的质量越大,所受的重力越 (大/小).物体所受重力的大小与质量成 比。
(3)用m表示物体的质量,用G表示物体所受的重力,用g表示重力与质量的比值,则g= 。根据实验结果,g= N/kg。
16.地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数,请将此时测力计的示数填入如表的空格处。
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1 3 4
(2)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图象。
(3)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成 。
17.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”实验中,进行了如下的实验探究:
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如下表:
实测物体 物体质量m(kg) 重力G(N) G与m的比值(N/kg)
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
①在探究过程中,需要的测量工具有 、 。
②分析表中实验数据,得出的结论是: 。
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下。
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (变化/不变);剪断悬线OA,小球 (竖直/垂直)下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是 。
18.在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中
质量m/g 100 200 300 500
重力G/N 1 2 3 4 5
(1)把表格中的空格填写完整;
(2)图甲中弹簧测力计的示数为 N;
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图象;
(4)由此可知物体所受的重力跟质量成 。
(5)你认为用同样的器材,在太空站 (选填“能”或“不能”)完成该探究。
参考答案
一.选择题(共11小题)
1.【解析】解:A、在完全失重状态下,拉弹簧拉力器仍需要较大的力,可以通过拉弹簧拉力器来健身,故A正确。
B、没有重力时,对跑步机就没有压力,也就没有摩擦力,无法在跑步机上跑步,故B错误。
C、当没有重力时,人可以用很小的力举哑铃,起不到锻炼的作用,故C错误。
D、在完全失重的状态下,人可以用很小的力做引体向上,得不到锻炼的作用,故D错误。
【答案】A。
2.【解析】解:A、踢到空中的足球,在上升过程中仍受到重力的作用,故A错误;
B、汽车在斜坡下行,重力的方向总是竖直向下的,而不是沿斜面向下的,故B错误;
C、因为重力的方向总是竖直向下的,成熟的果实落地,是因它受到重力的作用,故C正确;
D、物体的重心不一定在物体上,比如:光盘,呼拉圈等,故D错误。
【答案】C。
3.【解析】解:A、质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,地球上质量为6kg的物体,在月球上仍为6kg,故A错误;
B、因为月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一,在地球上重为600N的人,月球对其吸引力为100N,故B正确;
C、密度是物质的一种特性,每种物质都有一定的密度,密度与物体所处的位置无关,故C错误;
G、弹簧的伸长跟所受的拉力成正比,在地球表面将弹簧拉长需6N的拉力,在月球上也需要6N的拉力,故D错误。
【答案】B。
4.【解析】解:A、物体所受重力与质量成正比,故与图象中的变化规律相符;故A错误;
B、某物质的质量与体积成正比,故与图象中的变化规律相符;故B错误;
C、某物质的密度是物质的一种特性,与质量和体积无关;故密度与质量不成正比;故C正确;
D、匀速行驶汽车的路程与时间成正比;故与图象中的变化规律相符;故D错误;
【答案】C。
5.【解析】解:G=mg,
所以m===50kg。
一匹马的质量在150kg左右,一本物理书的质量在0.2kg左右,一只钢笔的质量在15g=0.015kg左右,一个中学生的质量在50kg左右。
【答案】D。
6.【解析】解:A、加速度g,与物体的质量无关;故A错误;
B、加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,与物体的质量无关;故同一地点,轻重物体的g值一样大;故B正确;
C、加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,故C错误;
D、加速度g,与物体所处的地点即经纬度有关,g值在赤道处小于北极处;故D错误;
【答案】B。
7.【解析】解:A、地球具有引力使物体具有重力。故A正确
B、物体可以不与地球接触,而受重力。故B正确
C、不倒翁下部较重,保持平衡,是重力作用的应用。故C正确
D、走钢丝的运动员,手拿长杆是为了保持平衡,而不是单纯为了表演的需要。故D错误
【答案】D。
8.【解析】解:
在地球举起物体的重力为G地=m1g=200kg×10N/kg=2000N,
在月球上举起的物体重力为G月=G地=2000N,
在月球能举起物体质量是m2====1200kg。
【答案】B。
9.【解析】解:因为砖的重心在其几何中心,因此水平放置时,重心的高度低于竖直放置时的重心高度。
【答案】C。
10.【解析】解:将两个长方形木块砖看做一个整体,则其总长度为L+L=,
根据平衡条件看做,为了保持两长方形木块都不翻倒,整体的重心应恰好在桌子边缘,所以整体重心与A右边缘距离为L×=L,
由图可知B边缘到桌子边缘的距离为x=L﹣L=L。
【答案】B。
11.【解析】解:A、重力方向总是竖直向下的,或者说垂直于当地的水平面,不一定垂直物体所在处的地面,故A错误。
B、重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于平面。故B错误。
C、重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于作用面,故C错误。
D、重力方向是竖直向下的,或者说垂直于当地的水平面,故D正确。
【答案】D。
二.作图题(共3小题)
12.【解析】解:铅球所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N,从铅球的重心(球心)开始竖直向下画一条带箭头的线段表示出重力,并标出重力的大小50N.如图所示:
13.【解析】解:重力的作用点在小球的球心,从球心沿竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标上箭头表示重力的方向,如下图所示:
14.【解析】解:重力的方向是竖直向下的,过小球的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
三.实验探究题(共4小题)
15.【解析】解:
(1)探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,需要测量质量和重力,需要的测量工具是:天平和弹簧测力计;
(2)从表中的数据分析,物体的质量越大,所受的重力越大;物体受到的重力跟质量的比值不变,所以物体所受的重力跟它的质量成正比;
(3)用m表示物体的质量,用G表示物体所受的重力,用g表示重力与质量的比值,即g=;
实验测得:
g=≈9.7N/kg。
【答案】(1)天平、弹簧测力计;(2)大;正;(3);9.7。
16.【解析】解:(1)由图示弹簧测力计可知,弹簧测力计的量程是0~5N,弹簧测力计的分度值是0.2N;读图可知,此时弹簧测力计的示数为2N;
(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后用平滑曲线连接各点作出图象,图象如图所示;
(3)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成正比;
【答案】(1)2;(2)图象如图所示;(3)正比。
17.【解析】解:
(1)①在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中,需要的测量重力及质量的大小,用到弹簧测力计及天平;
②从表中数据知:物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍,重力大小与质量的比值相等,所以得到结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(2)①因为重力的方向总是竖直向下的,所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变;剪断悬线OA,小球受到重力的作用会竖直下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是竖直向下的。
【答案】(1)①天平;弹簧测力计;②物体受到的重力与其质量成正比;(2)①不变;竖直;②竖直向下。
18.【解析】解:(1)通过分析表格中相关数据即可知,重力为1N时质量为100g,重力为2N时质量为200g,重力为3N时质量为300g,则重力为4N时质量为400g。
(2)根据弹簧测力计指针在刻度盘上的位置,可读出图甲中弹簧测力计的示数为2N。
(3)通过描点(1N,100g)(2N,200g)(3N,300g)(4N,400g)(5N,500g)作出重力与质量的关系图象为:
(4)根据重力与质量的关系图象可知,质量是原来几倍,重力也是原来几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比。
(5)太空处于失重状态,不能完成该实验。
【答案】(1)400;(2)2;(3)如图所示;(4)正比;(5)不能